Cellfysiologi

Cellfysiologi är den biologiska studien av de aktiviteter som äger rum i en cell för att hålla den vid liv. Termen fysiologi syftar på normala funktioner i en levande organism . Djurceller , växtceller och mikroorganismceller uppvisar likheter i sina funktioner även om de varierar i struktur.

Generella egenskaper

Det finns två typer av celler: prokaryoter och eukaryoter .

Prokaryoter var de första av de två som utvecklades och har inte en fristående kärna . Deras mekanismer är enklare än senare utvecklade eukaryoter , som innehåller en kärna som omsluter cellens DNA och vissa organeller .

Prokaryoter

Typisk prokaryotisk cellstruktur

Prokaryoter har DNA beläget i ett område som kallas nukleoiden, som inte är separerat från andra delar av cellen av ett membran . Det finns två domäner av prokaryoter: bakterier och archaea . Prokaryoter har färre organeller än eukaryoter. Båda har plasmamembran och ribosomer (strukturer som syntetiserar proteiner och flyter fria i cytoplasman ). Två unika egenskaper hos prokaryoter är fimbriae (fingerliknande projektioner på ytan av en cell) och flageller (trådliknande strukturer som underlättar rörelse).

Eukaryoter

Typisk eukaryot djurcellstruktur

Eukaryoter har en kärna där DNA finns. De är vanligtvis större än prokaryoter och innehåller många fler organeller. Kärnan, egenskapen hos en eukaryot som skiljer den från en prokaryot, innehåller ett kärnhölje , nukleolus och kromatin . I cytoplasma endoplasmatiskt retikulum (ER) membran och utför andra metaboliska aktiviteter. Det finns två typer, grov ER (innehållande ribosomer) och slät ER (saknar ribosomer). Golgi -apparaten består av flera membranösa säckar, ansvariga för tillverkning och frakt av material som proteiner . Lysosomer är strukturer som använder enzymer för att bryta ner ämnen genom fagocytos , en process som omfattar endocytos och exocytos . I mitokondrierna sker metaboliska processer såsom cellandning . Cytoskelettet är gjort av fibrer som stödjer cellens struktur och hjälper cellen att röra sig .

Fysiologiska processer

Det finns olika sätt genom vilka celler kan transportera ämnen över cellmembranet . De två huvudvägarna är passiv transport och aktiv transport . Passiv transport är mer direkt och kräver inte användning av cellens energi. Den förlitar sig på ett område som upprätthåller en hög-till-låg koncentrationsgradient. Aktiv transport använder adenosintrifosfat (ATP) för att transportera ett ämne som rör sig mot sin koncentrationsgradient.

Rörelse av proteiner

Vägen för proteiner att röra sig i celler börjar vid akuten. Lipider och proteiner syntetiseras i akuten, och kolhydrater tillsätts för att göra glykoproteiner . Glykoproteiner genomgår ytterligare syntes i Golgi-apparaten och blir glykolipider . Både glykoproteiner och glykolipider transporteras in i vesiklar till plasmamembranet . Cellen frisätter sekretoriska proteiner som kallas exocytos .

Transport av joner

Jontransport: Riktning av Na/K-flöde

Joner färdas över cellmembranen genom kanaler, pumpar eller transportörer. I kanaler rör de sig nedför en elektrokemisk gradient för att producera elektriska signaler. Pumpar upprätthåller elektrokemiska gradienter. Huvudtypen av pump är Na/K-pumpen. Det flyttar 3 natriumjoner ut ur en cell och 2 kaliumjoner in i en cell. Processen omvandlar en ATP-molekyl till adenosindifosfat (ADP) och fosfat. I en transportör använder joner mer än en gradient för att producera elektriska signaler.

Endocytos i djurceller

Endocytos i djurceller

Endocytos är en form av aktiv transport där en cell tar in molekyler med hjälp av plasmamembranet och förpackar dem i vesiklar.

Fagocytos

Vid fagocytos omger en cell partiklar inklusive matpartiklar genom en förlängning av pseudopoderna, som finns på plasmamembranet. Pseudopoderna packar sedan partiklarna i en matvakuol . Lysosomen, som innehåller hydrolytiska enzymer, smälter sedan samman med matvakuolen. Hydrolytiska enzymer, även kända som matsmältningsenzymer, smälter sedan partiklarna i matvakuolen.

Pinocytos

Vid pinocytos tar en cell in (”gulps”) extracellulär vätska till vesiklar, som bildas när plasmamembranet omger vätskan. Cellen kan ta in vilken molekyl eller löst ämne som helst genom denna process.

Receptormedierad endocytos

Receptormedierad endocytos är en form av pinocytos där en cell tar in specifika molekyler eller lösta ämnen. Proteiner med receptorställen finns på plasmamembranet och binder till specifika lösta ämnen. Receptorproteinerna som är fästa vid de specifika lösta ämnena går in i belagda gropar och bildar en vesikel. Vesiklerna omger sedan receptorerna som är fästa vid de specifika lösta ämnena och frigör deras molekyler. Receptorproteiner recirkuleras tillbaka till plasmamembranet av samma vesikel.

externa länkar

• Översikt på Medical College of Georgia (arkiverad)
• Cellfysiologiska fenomen vid US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• Elektrofysiologi vid US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)